Zijn kleine windmolens in een grote stad een goede investering?

Een op de vijf Nederlandse huishoudens heeft inmiddels zonnepanelen op het dak. Kunnen kleine windmolens ook bijdragen aan het lokaal opwekken van elektriciteit?

In 2030 moet volgens het Klimaatakkoord 70 procent van onze elektriciteit op duurzame wijze worden opgewekt. Dat vraagt niet alleen om publieke investeringen in grootschalige windmolen- en zonneparken, maar ook om een toename van lokaal opgewekte energie, zoals met zonnepanelen.

Inmiddels heeft al één op de vijf huishoudens panelen op het dak liggen. Ook zijn er het afgelopen jaar bijna 100.000 warmtepompen bij mensen thuis geplaatst. Kleinschalige windmolens genieten echter minder bekendheid. Data van de adoptiegraad in Nederland lijken voor kleine windmolens te ontbreken.

Er zijn in de afgelopen jaren wel flink wat modellen kleine windmolens van verschillende fabrikanten op de markt verschenen. Ze variëren in kosten van enkele honderden tot enkele duizenden euro’s en hebben uiteenlopende gerapporteerde stroomopbrengsten.

Het bekendste ontwerp heeft een horizontale as en lijkt veel op een conventionele grootschalige turbine, maar steeds meer modellen worden gebouwd met een verticale as. Sommige kunnen volgens hun fabrikanten zelfs op ooghoogte in de achtertuin worden neergezet.

Weinig nuttige energie

Kunnen zulke minimolens significant bijdragen aan de lokale opwekking van elektriciteit? Energie-expert Joannes Laveyne van de Universiteit Gent laat daar geen twijfel over bestaan: “In de bebouwde omgeving hebben kleine windmolens totaal geen zin.”

Laveyne heeft veel onderzoek gedaan naar het nut van kleinschalige windenergie in verschillende omstandigheden. “We hebben een veldlaboratorium waar we diverse soorten kleine en middelgrote windmolens testen. Daar meten we de windsnelheden en kijken we wat de windmolens opbrengen en hoe lang ze meegaan.”

En die testen geven een teleurstellend resultaat: uit de wind die in bebouwde gebieden waait, kan je weinig tot geen nuttige energie halen. “Om een windturbine goed te laten werken, heb je een zogeheten laminaire windstroom nodig”, legt Laveyne uit. Dat is een stroming van lucht waarbij de lagen met luchtmoleculen zich in dezelfde richting bewegen.

“In bebouwde omgevingen heb je vooral turbulente stroming. De luchtmoleculen gaan dan alle richtingen uit omdat ze verstoord worden door gebouwen en begroeiing. Bij turbulente wind heb je als mens wel het gevoel dat het waait, maar er valt heel weinig nuttige energie uit te halen.”

Het belang van krachtige wind

Het is ook om die reden dat de rotors van conventionele windmolens zich op grote hoogtes bevinden. Daar waait het namelijk harder en zijn de luchtstromen laminair in plaats van turbulent. Om die hardere wind met kleine windmolens te kunnen oogsten moet je dus de hoogte in, en dat is voor veel huishoudens in dichtbevolkte gebieden geen mogelijkheid.

Laveyne: “Hoe hoog je precies moet gaan, hangt af van het type gebouw. Maar je zal daarvoor een mast op je dak moeten zetten. Op een plat dak zal dit eventueel gaan, maar bij puntdaken wordt het al veel lastiger.”

Mariken Stolk van adviesorganisatie MilieuCentraal benadrukt ook het belang van krachtige wind. “Zoveel locaties waar de wind voldoende sterk is, zijn er niet in Nederland. Je moet dan denken aan de uiterste randen van het land, dicht bij de kust. En dan nog moet je niet in een gebied wonen met veel gebouwen om je heen.”

Over het algemeen geldt dat gebouwen een minimale hoogte moeten hebben van twintig meter en twee keer zo hoog moeten zijn als nabijgelegen gebouwen. Maar zelfs dan, zegt Stolk, zijn zonnepanelen waarschijnlijk een betere investering. Dat komt omdat zonnepanelen relatief snel hun aanschafwaarde terugverdienen.

Bij kleine windmolens kan men daar nog niet van spreken. Zelfs in de meest gunstige situatie zal een minimolen eerder zijn maximale levensduur hebben bereikt dan dat hij zichzelf heeft terugverdiend. “Het is een investering waar je iedere dag geld mee verliest”, aldus Laveyne.

‘Iets anders’

Waarom zijn er dan toch huishoudens en bedrijven die zulke kleinschalige windmolens aanschaffen? “Dat blijft giswerk,” zegt Stolk, die aangeeft dat MilieuCentraal geen onderzoek heeft gedaan naar de aankoopmotivaties van particulieren. “Maar de meeste mensen zullen dat toch vanuit milieuoverwegingen doen. Ze willen bijdragen aan de duurzame opwekking van stroom.”

Een andere beweegreden kan zijn om de periodes waarin zonnepanelen niks opleveren op te vullen met stroom van een alternatieve energiebron. In de winter en in de avonduren, wanneer het aantal zonuren zeer beperkt is, willen mensen toch aan duurzame energie komen. Die hopen ze dan met kleine windmolens op te kunnen wekken.

“Zover wij zien is er geen enkele objectieve reden om een kleine windmolen op je dak te zetten”, zegt Laveyne. “Maar je merkt wel dat mensen op zoek zijn naar ‘iets anders’.” En die zoektocht is ook wat de fabrikanten van kleine windmolens drijft. “Ook zij denken: er moet toch iets anders zijn dan zonnepanelen? Maar de meeste fabrikanten hebben geen kennis van vloeistofmechanica en laminaire stroming. Ze zien dat hun windmolens ronddraaien, maar er is een verschil tussen iets dat draait en iets waaruit je energie kan halen.”

Om aan te kunnen tonen dat een minimolen goed werkt, bestaan gecertificeerde testen die worden aangeboden door erkende laboratoria. Het blijkt echter dat maar weinig fabrikanten die voor hun product laten uitvoeren. Dat komt omdat de testen duur zijn, waardoor je als ontwikkelaar heel zeker van het succes van je product moet zijn alvorens je er één laat uitvoeren.

Kleinschalige windenergie blijkt vooralsnog dus geen gunstige optie voor de particuliere opwek van energie. Laveyne ziet wel potentie voor kleine of middelgrote windmolens op landbouwgrond. Daar is veel beschikbare ruimte en heb je meer kans op laminaire wind. “Als je als particulier interesse hebt in windenergie, kun je beter lid worden van een energiecoöperatie en aandelen kopen in grote windturbines. Dat zal veel meer rendement opleveren.”

Lees ook:

Een energiezuinig huis is best duur

Investeren in het energiezuinig maken van een woning is voor veel huiseigenaren nog steeds een onzekere onderneming.